Forskere i Sveits og USA har skaffet seg ny innsikt i hvordan snøskred begynner på snødekte fjellsider, og forener spådommene til to konkurrerende teorier. Ledet av Johan Gaume ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) brukte teamet beregninger, datasimuleringer og observasjoner fra ekte steinskred for å vise at sprekkene som er ansvarlige for den fallende snøen, dannes av mekanismer som ligner på de som finnes i jordskjelv. Resultatet kan gjøre det lettere å varsle når og hvor det vil dannes snøskred.
Skred kan utløses av en rekke mulige mekanismer, hvorav mange er avhengige av spesifikke forhold som løs, våt eller pudderaktig snø. I sneskred begynner mekanisk svikt i svake, svært porøse lag med snø som har blitt begravd under friske, mer sammenhengende lag.
I bratte fjellskråninger kan vekten av denne nyere snøen overvinne friksjonen mellom de to lagene. Når dette skjer, dannes det brede sprekker i det øvre laget og forplanter seg langs fjellsiden med hastigheter på over 150 m/s – noe som får plater av sammenhengende snø til å skli og bryte av.
Konkurrerende teorier og mekanismer
Forskere har utviklet to konkurrerende teorier om arten av denne frigjøringsmekanismen. Den første antyder at det svake snølaget svikter under skjærspenningen som påføres av det øvre laget. Den andre argumenterer for at en kollaps i den porøse strukturen til det nedre laget er hovedårsaken.
Selv om småskala-eksperimenter ser ut til å validere den første mekanismen, forplantet sprekkene som dukket opp i disse tidligere studiene seg langt saktere enn tilfellet var i ekte steinskred. Basert på disse bevisene, foreslår Gaumes team at ingen av mekanismene har eneansvar: snarere gjennomgår de skiftende snølagene en overgang fra den ene mekanismen til den andre.
For å teste teorien deres, konstruerte forskerne en storskala simulering av de to lagene og modellerte forplantningen av sprekker i det øvre laget under en overgang mellom de to mekanismene. De sammenlignet deretter deres målte utbredelseshastigheter med de som ble observert i videoopptak av ekte steinskred.
I sine mest nøyaktige simuleringer fant teamet at det begynte å danne seg sprekker da det porøse nedre laget ble knust under vekten av nyere snø, som foreslått av den andre teorien. Da dette skjedde, tok imidlertid påvirkningen av skjærkraften mellom lagene over, og initierte sprekkdannelse via den første teoriens foretrukne mekanisme.
Isskred kommer inn i laboratoriet
Disse skjærinduserte sprekkene forplantet seg deretter langs brudd som allerede var dannet av den andre mekanismen, slik at de kunne reise langt raskere enn om de forplantet seg gjennom strukturelt uskadet snø. I teamets simuleringer etterlignet disse forplantningene de som ble observert i ekte snøskred.
Gaume og medarbeidere sier at innsikten i deres studie, som er publisert i Natur, kan bidra til å forbedre nøyaktigheten til skredvarslingssystemer, slik at fjellsamfunn og skisteder bedre kan vurdere risikoen de utgjør. Mekanismene de har avdekket har også slående likheter med jordskjelv med jordskjelv – noe som betyr at ytterligere forskning kan gi tilsvarende viktig innsikt for seismologer.
